张衡制成青铜浑天仪后，把它安装在一间密室里，用流水的力量使它转动。然后，让一个管理人关闭在室内，高声向站在观象台上的观察者报告说：浑仪上哪一颗星正在升起，哪一颗星正在达到天顶，哪一颗正在落下去。一切都准确地同天象相符。
总之，张衡的《灵宪》和浑天仪都是我国古代天文学方面极其重要的科学成就。它一方面总结了古代天文学的珍贵成果和丰富经验，另一方面创新表示了运用科学仪器的典范。尤其是浑天仪，这种精密的科学仪器提供了极其好的观察天象的方法，3米浑天仪雕塑，对以后天文学的研究产生了很大的启发和借鉴作用。
浑天仪雕塑仪体内有一根高且细的铜柱，称为"都柱"。都柱在仪体内居于顶天立地的位置，是按古代天柱之说设计的。都柱旁有八组滑道，滑道通过杠杆连接龙头，浑天仪铜雕塑，龙头嘴内含有铜球。时，倾斜的都柱倒向方向的滑道，倒到尽头推动杠杆，通过杠杆作用引发一个像擎机一样的牙机，龙首打开，铜球落入下面的蟾蜍口中，发出"当"的一声响。司仪之人根据落球的方位，浑天仪雕塑便可报告发生的方向。这台仪器构思巧妙，制作精密，据史载“验之以事，四川浑天仪雕塑，合契若神”。不仅可以测出近距离的、人们可以感觉得到的，还可测出发生的数千里之外的！
张衡创制的“浑天仪雕塑”是用来演示天体运行的“浑象”，由支架和一个表面遍布星座、直径四尺多的中空铜球组成，类似近代的天球仪，球上刻有二十八宿和中外星官。张衡完成设计后，先用竹蔑做成小仪。他挑选出一些竹片，大型浑天仪雕塑，向外的一面刻上度数，编成圆环，再将多个竹环穿联成仪器模型，经试验确定无误后，放大翻制范模，然后用铜浇制而成。
以漏壶流水控制浑象，使它与天球同步转动，以显示星空的周日视运动，如恒星的出没和中天等。它还有一个附属机构即瑞轮冥菜，是一种机械日历，由传动装置和浑象相连，从每月初一起，每天生一叶片；月半后每天落一叶片。
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